Арифметика для грызунов, или Зачем мыши научились считать

Ученые из Института систематики и экологии животных СО РАН установили, что полевые мыши могут отличать не только 5 от 10, разница между которыми довольно очевидна, но и 5 от 6 или 8 от 9, что превосходит способности многих других приматов, а для грызунов и вовсе описано впервые.
Арифметика для грызунов, или Зачем мыши научились считать
Ricky Kharawala / Unsplash

Старший научный сотрудник Института систематики и экологии животных Сибирского отделения РАН кандидат биологических наук Софья Пантелеева рассказала, что грызуны, живущие на территориях рыжих лесных муравьев или вблизи них должны принимать решения в зависимости от плотности населения соседей. В некоторые периоды года, примерно с мая по август, эта плотность очень высока: муравьи прокладывают дороги и они являются препятствием для многих других живых существ: пауков, жужелиц, грызунов. Мышь не может перейти такую дорогу, не рискуя быть покусанной муравьями, поэтому ей нужно уметь определять плотность трафика. И полевые мыши действительно способны делать это!

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследование проходило в лаборатории поведенческой экологии сообществ под руководством доктора биологических наук Жанны Резниковой. В первом эксперименте мыши охотились на муравьев, помещенных в два прозрачных тоннеля с разным количеством насекомых: животное могло войти в любой из них и выйти из него, нажав на эластичную крышку с прорезями. Если большое количество муравьев — это угроза для мыши, то малое их число, наоборот, является приманкой: муравьи сладкие и питательные, поэтому мыши предпочитают их другим угощениям.

Мышь
sbras.info
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Так выяснилось, что мыши отлично различают группы в 5 и 15, 5 и 30, 10 и 30 насекомых, всегда выбирая тоннель, где муравьев меньше. Тогда ученые решили проверить способность мышей к более точной оценке и выяснить, могут ли грызуны считать абстрактные символы. В эксперименте мышей сажали на круглую арену, по разные стороны которой были прикреплены коробочки, прикрытые шторками с изображенным на них набором геометрических фигур — квадратов, треугольников и кружков. Все фигурки были одинакового размера, но число их различалось, а на картинке они располагались по-разному.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В одну из коробочек клали кусочек грецкого ореха. Если мышь открывала шторку с нужным количеством фигурок, лакомство доставалось ей (она могла чувствовать угощение по запаху, но это было не важно). Если мышь выбирала неверный вариант, то ее наказывали — сажали на одну минуту на пустую темную арену. Такой опыт проделывался с каждым зверьком три раза, а затем он «сдавал экзамен»: в этот раз ни в какой из коробочек уже не было приманки. Здесь нужно было принять решение только на основе того, что изображено на бумаге, и выбрать тот зрительный стимул, который до этого подкреплялся.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Парадигма в таких случая следующая: если животное стимулы различает, значит, его можно научить связывать один из них с подкреплением. Если же не различает, то сделать это невозможно, потому что стимулы будут одинаковыми для него», — объясняет Софья Пантелеева. Чтобы грызун не запоминал определенный геометрический узор и не ориентировался на другие признаки, а определял именно количество символов, ученые постоянно меняли шторки с комбинацией фигурок и расположение арены, где проводился эксперимент, относительно источника света и предметов мебели. В ходе эксперимента было показано, что мыши способны различать не только 5 от 10 объектов, но и 2 от 3, и даже 8 от 9, то есть определять число элементов с точностью до единицы – путем пересчета.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Возможно, способность различать множества является одной из базовых для когнитивных функций, то есть на ее основе формируются какие-то другие способности. Софья Пантелеева говорит, что в экспериментах различалось не только количество элементов, но и общая площадь, занимаемая фигурами. По какому именно из этих признаков мыши осуществляют выбор, учёные пока не могут сказать, поэтому называют выдающиеся способности грызунов пока не счетом, а различением множеств. А вот с джунгарскими хомяками тот же эксперимент поставить не удалось.